胰島素樣生長因子-1及其受體在2型糖尿病合并胃癌患者中的表達及其臨床意義

朱加作 李凌云 趙吉光 孫 音

安徽省宣城市中心醫(yī)院腫瘤內(nèi)科1(242000) 安徽省宣城市人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)科2

背景：胰島素樣生長因子-1(IGF-1)是體內(nèi)重要的促有絲分裂因子，具有強烈的促增殖和抗凋亡作用，在多種惡性腫瘤中異常表達。目的：探討IGF-1及其受體(IGF-1R)在2型糖尿病(T2DM)合并胃癌(GC)患者中的表達及其臨床意義。方法：收集2010年1月—2013年1月接受手術(shù)治療的338例GC患者，并分為GC組和GC-T2DM組。以免疫組化法檢測IGF-1、IGF-1R表達情況，并分析兩者表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系，評估對患者生存情況的影響。結(jié)果：與GC組相比，GC-T2DM組IGF-1陽性率(81.3%對42.3%；χ2=31.427，P<0.001)、IGF-1R陽性率(87.5%對46.7%；χ2=34.794，P<0.001)均顯著升高。在GC組中，IGF-1、IGF-1R表達與腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期密切相關(guān)(P<0.05)。在GC-T2DM組中，IGF-1、IGF-1R表達僅對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有明顯影響(P<0.05)。Spearman相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，GC組、GC-T2DM組中IGF-1表達與IGF-1R表達均呈明顯正相關(guān)(P<0.05)。在GC、GC-T2DM患者中，IGF-1(-)組與IGF-1(+)組、IGF-1R(-)組與IGF-1R(+)組之間的總體生存率相比均無明顯差異(P>0.05)。結(jié)論：與GC患者相比，GC-T2DM患者的IGF-1、IGF-1R陽性率明顯更高，且對患者的臨床病理參數(shù)有一定的消極影響，提示兩者可能通過某種機制促進GC的發(fā)生、發(fā)展。

胃癌(gastric cancer, GC)是我國最常見的消化道惡性腫瘤之一，隨著近年篩查工作的有效開展，我國GC整體發(fā)病率和死亡率呈下降的趨勢，但受人口基數(shù)、老齡化等不良因素影響，GC的疾病負擔(dān)依然十分沉重[1]。目前2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)是我國醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域日益突出的健康問題，其發(fā)病率逐漸升高，且呈典型的低齡化趨勢，這與人們的生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣改變密切相關(guān)[2]。T2DM與許多惡性腫瘤的發(fā)病風(fēng)險、發(fā)生發(fā)展等過程相關(guān)，但機制尚不明確。胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)是一類多功能的細胞調(diào)控因子，在機體糖代謝出現(xiàn)障礙時會異常分泌，主要通過與胰島素樣生長因子-1受體(insulin-like growth factor-1 receptor, IGF-1R)結(jié)合后發(fā)揮作用[3]。有研究表明，IGF-1、IGF-1R在乳腺癌[4]、結(jié)直腸癌[5]中異常表達，但兩者在GC中的報道少見。此外，作為經(jīng)典的糖尿病相關(guān)因子，兩者表達是否對同時合并糖尿病的GC患者有特殊影響，也值得進一步探討。本研究通過回顧性分析IGF-1、IGF-1R在T2DM合并GC患者中的表達及其臨床意義，旨在揭示兩者在GC發(fā)生、發(fā)展中的作用。

對象與方法

一、研究對象

收集2010年1月—2013年1月安徽省宣城市中心醫(yī)院、宣城市人民醫(yī)院收治的行手術(shù)治療的GC患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①首次確診為GC。②均行根治性切除。③術(shù)前均未行放化療。④臨床和隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①圍手術(shù)期非腫瘤性病因死亡的病例。②同時合并有其他惡性腫瘤或有惡性腫瘤病史。③因腫瘤相關(guān)的腸梗阻、腫瘤破裂出血、穿孔等行急診手術(shù)的患者。最終共338例患者納入本研究。根據(jù)是否合并T2DM，將患者分為GC組(n=274)和GC-T2DM組(n=64)。274例GC患者中，男性184例，女性90例，平均年齡(54.8±6.8)歲；64例GC-T2DM患者中，男性38例，女性26例，平均年齡(56.4±5.9)歲。

二、方法

采用免疫組化法檢測IGF-1、IGF-1R表達。兔抗人IGF-1多克隆抗體、兔抗人IGF-1R多克隆抗體以及免疫組化SP檢測試劑盒均購于美國Zymed Laboratories公司。DAB顯色試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。GC組織經(jīng)甲醛固定后，石蠟包埋，切片，常規(guī)脫蠟、水化，H2O2去離子水孵育，高溫修復(fù)抗原。滴加兔抗人IGF-1多克隆抗體、兔抗人IGF-1R多克隆抗體(工作濃度均為1∶100)4 ℃冰箱孵育過夜。PBS沖洗，滴加二抗，37 ℃孵育，DAB顯色，蘇木素復(fù)染，脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。以PBS代替一抗作為陰性對照。

采用半定量積分法判斷陽性結(jié)果，以細胞質(zhì)出現(xiàn)棕色顆粒作為陽性標(biāo)準(zhǔn)。高倍鏡(×400)下每張切片隨機取5個視野，計算染色強度和細胞陽性率評分。其中染色強度分為無染色、淺黃色、棕黃色、棕褐色，分別記為0分、1分、2分、3分；細胞陽性率：0～5%，0分；6%～25%，1分；26%～50%，2分；51%～75%，3分；>75%，4分。兩者評分之積為免疫組化染色總評分，0分為(-)，1～12分為(+)。

三、統(tǒng)計學(xué)分析

結(jié) 果

一、IGF-1、IGF-1R表達情況

與GC組患者相比，GC-T2DM組IGF-1陽性率(81.3%對42.3%；χ2=31.427，P<0.001)、IGF-1R陽性率(87.5%對46.7%；χ2=34.794，P<0.001)均顯著升高(表1)。

二、IGF-1表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

在GC組中，IGF-1表達與腫瘤分化程度(χ2=9.964，P=0.002)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(χ2=25.710，P<0.001)、TNM分期(χ2=8.716，P=0.003)密切相關(guān)，對T分期、M分期、腫瘤直徑無明顯影響(P>0.05)。在GC-T2DM組中，IGF-1表達僅對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有明顯影響(χ2=11.168，P<0.001)(表2)。

表1 兩組中IGF-1、IGF-1R表達情況 n (%)

三、IGF-1R表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

在GC組中，IGF-1R表達與腫瘤分化程度(χ2=23.528，P<0.001)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(χ2=54.936，P<0.001)、TNM分期(χ2=10.300，P=0.001)密切相關(guān)，對T分期、M分期、腫瘤直徑無明顯影響(P>0.05)。在GC-T2DM組中，IGF-1R表達僅對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有明顯影響(χ2=4.479，P=0.034)(表3)。

四、IGF-1、IGF-1R表達的相關(guān)性分析

Spearman相關(guān)性檢驗發(fā)現(xiàn)，GC組、GC-T2DM組IGF-1表達與IGF-1R表達之間均呈正相關(guān)(r=0.303，P=0.007；r=0.452，P=0.003)。

五、IGF-1、IGF-1R對患者5年生存率的影響

隨訪時間截至2018年1月30日，全組338例患者中，存活158例，死亡151例，失訪29例，有效隨訪率為91.4%(309/338)。GC組中，存活128例，死亡121例，失訪25例，IGF-1(-)組與IGF-1(+)組、IGF-1R(-)組與IGF-1R(+)組之間總體生存率均無明顯差異(χ2=0.168，P=0.681；χ2=1.086，P=0.297)。在GC-T2DM組中，存活30例，死亡30例，失訪4例，IGF-1(-)組與IGF-1(+)組、IGF-1R(-)組與IGF-1R(+)組之間總體生存率亦無明顯差異(χ2=2.356，P=0.124；χ2=0.974，P=0.323)(圖1)。

討 論

IGF主要包括IGF-1、IGF-2兩類，通過與IGF-1R結(jié)合發(fā)揮效應(yīng)。在正常組織細胞中，IGF-1與IGF-1R結(jié)合后可促進細胞增殖，在組織細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化時，腫瘤細胞和基質(zhì)均可異常高表達IGF-1及其受體，明顯促進腫瘤的發(fā)展[6-7]。

本研究發(fā)現(xiàn)，IGF-1在GC組、GC-T2DM組中的陽性率分別為42.3%、81.3%，IGF-1R的陽性率分別為46.7%、87.5%，兩組相比差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，說明T2DM可通過調(diào)控某些因子的表達來影響GC的發(fā)生、發(fā)展過程。1970年，有研究首次提出GC發(fā)病與糖尿病之間存在相關(guān)性[8]。目前，關(guān)于糖尿病與GC發(fā)病關(guān)系的大型流行病學(xué)調(diào)查較少見，但多數(shù)研究結(jié)果認為糖尿病是促進GC發(fā)生的危險因素。Yoon等[9]的meta分析指出，與正常人群相比，糖尿病患者的GC發(fā)病風(fēng)險增加了約19%，尤其是在女性患者中。但由于動物造模存在難度，相關(guān)機制的研究極少見。Yoshizawa等[10]的動物實驗發(fā)現(xiàn)，在db/db小鼠的GC-T2DM模型中，瘦素、高胰島素血癥、幽門螺桿菌(Hp)感染可能是兩種疾病相關(guān)關(guān)系的中間途徑。

表2 兩組患者IGF-1表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 n (%)

表3 兩組患者IGF-1R表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 n (%)

A：GC組IGF-1(+)患者與IGF-1(-)患者比較；B：GC組IGF-1R(+)患者與IGF-1R(-)患者比較；C：GC-T2DM組IGF-1(+)患者與IGF-1(-)患者比較；D：GC-T2DM組IGF-1R(+)患者與IGF-1R(-)患者比較

圖1 GC組、GC-T2DM組不同IGF-1、IGF-1R表達情況的患者5年生存率曲線

本研究發(fā)現(xiàn)，IGF-1、IGF-1R表達對GC患者的腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期有明顯影響，而僅對GC-T2DM患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有影響。腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等受腫瘤生長分數(shù)、腫瘤血管、腫瘤演進、異質(zhì)性現(xiàn)象等因素的共同影響。IGF-1、IGF-1R作為具有促增殖活性的細胞因子及其受體，陽性表達者的腫瘤細胞生物學(xué)行為惡性傾向更明顯。IGF-1與IGF-1R結(jié)合后可調(diào)控層黏蛋白等組織纖維分離，使腫瘤細胞易脫離原發(fā)灶。本研究中，半數(shù)以上患者的臨床分期為Ⅲ+Ⅳ期，尤其是在GC-T2DM組中，高達71.9%，表明IGF-1、IGF-1R過表達可能使腫瘤分期提高，但本組GC-T2DM患者的例數(shù)較少，這種趨勢未表現(xiàn)出統(tǒng)計學(xué)意義。

IGF-1生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)揮需通過與IGF-1R結(jié)合實現(xiàn)，因此IGF-1與IGF-1R表達之間一定存在某種關(guān)聯(lián)性。本研究行Spearman相關(guān)性檢驗發(fā)現(xiàn)，GC組、GC-T2DM組中IGF-1表達與IGF-1R表達之間均存在正相關(guān)關(guān)系，表明兩者在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中存在某種正向的協(xié)調(diào)作用，但具體機制不清楚。進一步隨訪患者發(fā)現(xiàn)，無論是GC還是GC-T2DM患者，IGF-1(-)組與IGF-1(+)組、IGF-1R(-)組與IGF-1R(+)組之間的生存率相比均無明顯差異。推測可能的原因為：①雖然IGF-1、IGF-1R對患者的臨床病理參數(shù)有一定的消極影響，但這種消極影響不足以影響患者的生存率。②本研究納入患者的分期普遍較晚，總體生存率僅為46.7%。兩組中Ⅲ+Ⅳ期患者比例均較高，在一定程度上掩蓋了IGF-1、IGF-1R對各亞組患者生存率的影響。③本研究樣本量較小，存在偏倚。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)，與單純GC患者相比，GC-T2DM患者IGF-1、IGF-1R的陽性率明顯增高，且對患者的臨床病理參數(shù)有一定的消極影響，提示兩者可能通過某種機制促進胃癌的發(fā)生、發(fā)展。但本研究尚存在一些不足之處：①未同步檢測癌旁正常組織中IGF-1、IGF-1R的陽性率，故未能明確IGF-1及其受體在腫瘤組織和癌旁組織中的差異性表達。②研究樣本量較小，且來自于單中心，未來應(yīng)在多中心聯(lián)合的基礎(chǔ)上，實施更大樣本量的研究，或能得出更具說服力的證據(jù)。